基于分布式模型预测控制的综合能源系统多时间尺度优化调度

王 磊，周建平，朱刘柱，王绪利，尹晨旭，丛 昊

（1. 安徽省新能源利用与节能省级实验室（合肥工业大学），安徽省合肥市230009；2. 国网安徽省电力有限公司经济技术研究院，安徽省合肥市230022）

0 引言

综合能源系统（integrated energy system，IES）是集电力、燃气、冷/热等多种能源为一体，并强调电力核心地位的新型能源系统［1-3］。IES 内多种能源间的相互转化、协调运行在显著提高能源综合利用效率的同时，也为IES 的优化调度带来很大困难。

目前，针对IES 内设备协调能力提高及运行经济性提升的优化调度已有一定的研究。文献［4-5］提出了含电转气（P2G）系统的日前优化调度模型，提高了新能源消纳能力。文献［6］提出了一种考虑经济性和灵敏性的IES 控制策略，通过多级优化保证系统可靠性。文献［7］针对区域IES 的电-热-气-冷子系统提出了多场景优化调度策略。文献［8］提出一种考虑综合需求响应的IES 优化模型，有利于改善负荷波动。然而，上述模型均未考虑实际系统运行过程中由预测误差造成的影响。

文献［9-10］基于场景法描述风电不确定性，文献［11-12］利用不同规划模型分别对风电随机出力特性及负荷不确定性进行了刻画，但上述文献均无法满足系统实时在线调整偏差的需求。由于模型预测控制（model predictive control，MPC）算法具有滚动优化和反馈校正的特点［13-14］，能实时更新系统状态，从而有效减小预测误差对系统的影响，因此在微电网及IES 优化调度中得到了广泛的应用。文献［15-16］采用微电网MPC 策略平滑了可控元件的出力。文献［17］提出一种基于MPC 动态时间间隔的IES 调度方法，能满足调度间隔的变化需求。……